Cantidad de materia - mol - 4º ESO - octubre 2011 1

UNIDAD DE MASA ATÓMICA (u)

Habitualmente medimos la masa en gramos o en kilogramos. Los átomos son muy pequeños y su masa también. Para

evitar ese engorro hay que buscar una unidad acorde con el tamaño de los átomos.

La masa de loa átomos se mide en unidades de masa atómica, u, que se define como la doceava parte de la masa del

átomo de carbono de número másico igual a 12.

Cdemasalade12

1u1 12

6 = 1,6603 · 10-24

g

De esta forma, se puede decir que:

La masa de un átomo coincide prácticamente con su número másico (A) expresado en u.

Así la masa de un átomo de berilio es 9 u y la de uno de nitrógeno es 14 u.

No obstante, cuando buscamos la masa de un átomo en la tabla periódica nos encontramos con que esa masa no es un

número entero. Ello se debe, entre otras causas, a la existencia de isótopos y esa masa es una media ponderada

teniendo en cuenta la abundancia de los diferentes isótopos en la naturaleza.

A1. )Cuál es la masa atómica de un átomo de oxígeno, de un de sodio, de uno de hierro? )Cuál es la masa real de

esos átomos expresada en gramos?

MASA DE UNA MOLÉCULA

Las moléculas están formadas por átomos enlazados por lo que la masa de las moléculas se calcula sumando las

masas de cada uno de sus átomos.

La masa de una molécula expresada en u y es igual a la

suma de las masas atómicas de los átomos que la componen.

A2. Calcula la masa de una molécula de: hidrógeno (H2); ácido clorhídrico; argón, cloro, nitrógeno, agua; cloruro de

plata, amoníaco; ácido sulfúrico; hidróxido sódico; dióxido de carbono; óxido de hierro (III); ácido sulfhídrico;

sulfuro de mercurio (I); hidróxido de calcio; bromuro de magnesio; Al2(SO3)3; Cu(NO3)2; Fe2 (CO3)3; Pb (SO4)2;

EL MOL

Mol de una sustancia es la cantidad de materia que hay en 6,02 1023

entidades elementales de esa

sustancia. Al número 6,02 1023

se le llama constante de Avogadro (NA).

A3. La masa de un átomo de hidrógeno es ….. u que expresada en g es………………..

Un mol de átomos de hidrógeno contiene …………………… átomos de hidrógeno.

Esa cantidad de átomos tiene una masa de: ………………… ………………………g.

A4. La masa de una molécula de metano (CH4) es: ……… u y expresada en g es …………

Un mol de moléculas de metano contiene ………………… moléculas de metano.

Ese mol de moléculas de metano tiene una masa de …………………………. g.

La masa de 6,02 1023

entidades de una sustancia expresada en gramos coincide

con la masa de una entidad individual de esa sustancia expresada en u.

A la masa de un mol de una sustancia se le denomina masa molar y su unidad es g/mol.

Por tanto, para obtener NA átomos o moléculas (6,02 · 1023

) de una sustancia debemos pesar tantos gramos como nos

indique la masa molar de esa sustancia.

A5. )Qué cantidad de sustancia pesaremos para obtener 6,02 1023

átomos de hierro? )Y para obtener 6,02 1023

moléculas cloruro de sodio?

Así hablamos de mol de átomos cuando tengamos 6,02 1023

átomos de un elemento y tienen una masa igual a la

masa atómica expresada en g. Decimos tener un mol cuando tengamos 6,02 1023

moléculas de una sustancia y

tienen una masa igual a la masa molar expresada en g.

Cantidad de materia - mol - 4º ESO - octubre 2011 2

masa de 1 átomo = masa atómica expresada en u

1 mol de átomos = masa molar atómica expresada en g = masa de 6,02 1023

átomos

masa de 1 molécula = suma de masas atómicas expresado en u

1 mol = masa molar expresada en g = masa de 6,02 1023

moléculas

Así 23 gramos de sodio es un mol de sodio y contiene un número de 6,02 1023

átomos de sodio. Un mol de agua pesa

18 gramos y contiene un número de 6,02 1023

moléculas de agua.

A6. Un átomo de carbono tiene una masa de …….. y un mol de átomos de carbono tienen una masa de ……… y

contiene ………….. átomos de carbono.

A7. Una molécula de dióxido de carbono está constituida por ....................................... y tiene una masa de

.............Un mol de dióxido de carbono tiene una masa de .......... y contiene ...................... moléculas. Un mol de

dióxido de carbono contiene .............. átomos de carbono y ................ átomos de oxígeno.

Para relacionar entre sí las diferentes formas de expresar la cantidad de materia vamos a utilizar el siguiente

diagrama.

A8. Calcula los moles y átomos que hay en 120 g de calcio y en 54 g de aluminio y en 160 g de azufre.

A9. Calcula los moles y moléculas y átomos de cada clase que hay en 22 g de CO2 y en 340 de NH3

A10. Determina la masa de las siguientes sustancias: 5 mol de agua, 3 mol de metano, 0,5 mol de amoníaco, 10 mol

de dióxido de carbono, 3 mol de cloruro de sodio, 0,2 mol de oxígeno (O2).

A11. )Qué cantidad de sustancia pesaremos para obtener 60,22 1023

átomos de Ag, para 3,011 1023

moléculas de

CaCl2, para 6,02 · 1024

moléculas de CH4, para 6,02 · 1022

moléculas de NaCl?

A12. Diseña un método para calcular el número de moléculas que hay una botella de agua embotellada y en una gota

de ese agua. ¿Cómo calcularías la cantidad de átomos de oro o de plata que hay en el anillo que llevas puesto?

A.13 Rellena la siguiente tabla: nombre

fórmula

masa molar cantidad de sustancia (mol)

masa (g)

calcio

5

aluminio

270

óxido de azufre (IV)

3

sulfuro de plomo(II)

1.434

A14 En un kg de óxido de aluminio, determina: la masa molar de ese material, los moles que hay en ese kg, las

moléculas presentes, los átomos de aluminio y de oxígeno que hay en la muestra.

A15. Determina los moles, las moléculas y los átomos de cada clase que hay en: 20 g de mercurio, en 7 g de

nitrógeno (N2), 1960 g de ácido sulfúrico, en 195 de óxido de sodio y en 320 g de metano.

Moles (n) mol

Masa (m) g

Partículas (N) moléculas o átomos

M = masa molar de cada sustancia (g/mol)NA = constante de Avogadro = 6,02 · 1023 entidades/mol

factor de conversión factor de conversión 1 mol tieneuna masa de M gramos

1 mol contieneNA entidades

n mol m gmol

M g( ) ( )

( )

1 n mol N entidadesmol

N entidadesA

( ) ( )( )

1

m g n molM g

mol( ) ( )

( )

1N entidades n mol

N entidades

mol

A( ) ( )( )

1